高光譜成像（Hyperspectral Imaging，簡稱 HSI）是一種同時獲取目標空間圖像信息和連續(xù)精細光譜信息的先進成像技術。以SHIS凝視型高光譜相機為例，它將光線分解為數(shù)百個窄而連續(xù)的波段（如400~1000nm范圍內(nèi)256個波段），為每個像素生成一條完整的光譜曲線。

與傳統(tǒng)相機只能捕捉紅綠藍三個寬波段不同，高光譜成像的核心在于其獨特的數(shù)據(jù)結構，它生成一個三維數(shù)據(jù)立方體，其中x和y軸代表圖像的空間位置，而z軸則代表光譜維度，記錄了每個像素在不同波長下的反射強度形成了豐富的光譜信息層。

高光譜成像的強大之處在于每種物質(zhì)都具有獨特的光譜特征，就像人類的指紋一樣，植被在近紅外波段有強烈反射，水體在藍綠光區(qū)域表現(xiàn)出強吸收特性，而土壤在紅光區(qū)域有明顯特征，通過分析這些光譜指紋，我們可以準確識別和區(qū)分不同的物質(zhì)。

高光譜成像還分不同的技術路線，有凝視型、推掃型和快照型，應用不用技術路線對應的產(chǎn)品也不同。凝視型高光譜成像是利用LCTF，在設定波長范圍內(nèi),對入射光進行連續(xù)細分窄波段分光,對每個波段進行高分辨率的二維面陣成像,從而獲得完整的高光譜圖像序列。代表產(chǎn)品有（中達瑞和）SHIS系列高光譜相機。

推掃式高光譜成像采用光柵分光,在設定波長范圍內(nèi),對狹縫入射光進行超高分辨率光譜采集,然后利用推掃運動,對物體進行空間掃描成像,從而獲得完整的高光譜圖像序列。代表產(chǎn)品有（中達瑞和）VIX系列高光譜相機。

高光譜成像技術憑借其強大的物質(zhì)識別能力在眾多領域都有重要應用，在遙感監(jiān)測中用于環(huán)境變化追蹤，在精準農(nóng)業(yè)中進行作物健康診斷，在食品安全領域進行品質(zhì)檢測，在礦產(chǎn)勘探中識別礦物成分，在醫(yī)學診斷中檢測組織病變，這些應用充分展現(xiàn)了高光譜成像技術的巨大價值。

審核編輯 黃宇